JP3105373B2 - 船尾管シール装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、船尾管シール装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】シャフトに遊嵌するケーシング内に、シ
ャフト側に摺接する複数個のシールリングから成る船尾
管シール装置では、シールリングとしてリップ型オイル
シールが使用され、これらにより構成される全てのチャ
ンバーに油を入れたものが一般に使用されている。

【０００３】この場合、シャフトの振動により各チャン
バーに発生する圧力変動の位相差に起因する油の船外漏
洩や海水の船尾管軸受内への浸入は避けられず、また、
船舶の大型化による喫水の増加によりシールリングに加
わる差圧が増大して、シールリングの損傷により多量の
油が船外に漏洩して海洋が汚染される場合がある。この
ため、図２に示すような船尾管シール装置が提案されて
いる（実願昭６３−４３８３８号（実開平１−１４８１
７１号）のマイクロフィルム）。

【０００４】この従来の船尾管シール装置では、船外の
海水側から船内側に向かってシールリング４，５，６が
夫々ライナー２に摺接するようにケーシング３に嵌着さ
れていて、シールリング４，５により形成された空気チ
ャンバー７に定流量式圧力制御弁ユニット１７から加圧
空気を空気配管１１を介して入れ、シールリング４のリ
ップ部からライナー２付近の海水圧力より定差圧高い加
圧空気を常に海水側へ吹き出している。

【０００５】これにより、シャフト１の振動により油チ
ャンバー８に発生する圧力変動は空気チャンバー７では
ほとんど発生しないため、チャンバー間の圧力変動の位
相差によって油が船外に漏洩するのを防止している。ま
た、シールリング４から空気を常に海水側に吹き出すこ
とにより、シールリング４にかかる負荷を小さくすると
同時に、シールリング４の位置における海水圧力を空気
チャンバー７の空気圧力として検出している。

【０００６】この検出圧力は、ブースターリレー１８の
信号圧として取り出され、このリレー１８の出力側を油
ポンプ２２及び油循環配管２３を介して油チャンバー８
に接続された（加圧）油タンク１０に接続することによ
り、油チャンバー８の圧力を制御している。また、シー
ルリング４，５から空気チャンバー７に海水や油などが
漏れた場合のことを考慮して、これらをドレンとして空
気チャンバー７から回収するドレン配管１２が船内に延
設され、このドレン配管１２は、上部に流量制限装置２
１を持つ空気抜き管を取り付けたドレンタンク９に接続
されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の船尾管シー
ル装置では、定流量式圧力制御弁ユニット１７を有する
空気配管１１を介して空気チャンバー７に加圧空気を供
給することにより、海水圧力を検出するために空気チャ
ンバー７の空気を常時シールリング４のリップ部から海
水側へ吹き出すようにしているため、例えば、シールリ
ング４自身の締め代がなくなってリップ部に取り付けて
あるガータースプリング２０が切断又は脱落したり、リ
ップ部とライナー２とに隙間が生じた場合には、これと
同時に空気チャンバー７に海水が浸入するという欠点が
ある。

【０００８】また、海水圧力を検出するためにシールリ
ング４のリップ部から常時海水側へ吹き出している空気
チャンバー７内の空気の圧力は、シールリング４が正常
な場合には経時変化により減少するシールリング自体の
締め代とガータースプリング２０の張力に相当する差圧
分だけライナー２付近の海水圧力より常に高くなるが、
シールリング４のリップ部とライナー２間に大きな隙間
が生じた場合には、常時ライナー２付近の海水圧力に設
定されたままとなる。

【０００９】従って、空気チャンバー７に多量の海水が
浸入するという異常時には、空気チャンバー７の圧力を
調整することにより海水側シールリング４の差圧を変化
させて海水の浸入を減少させるという対策が取れない。
更に、空気チャンバー７の空気を常時シールリング４の
リップ部から海水側へ吹き出すと、一つ船内側のシール
リング５から油が漏洩した場合には、空気チャンバー７
からドレンとして回収できない油が海水側へ吹き出して
いる空気と共に船外に漏れ出し、海洋が汚染されるおそ
れがある。

【００１０】本発明は、このような実情に鑑み、シール
リングから船外水に向かって空気を吹き出すことなく、
空気チャンバーに加える加圧空気の圧力を喫水の変化に
対応して制御できるようにして、船外水の浸入や船外へ
の油の漏洩をより確実に防止することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明は次の技術的手段を講じた。すなわち、本発明
は、シャフトに遊嵌するケーシング内に、前記シャフト
に摺接して船外水を密封するシールリングとこのシール
リングの船内側で隣り合うシールリングとにより空気チ
ャンバーが形成され、空気源からの加圧空気を供給する
空気配管が前記空気チャンバーに接続されている船尾管
シール装置において、吹き出し口が船外に直接連通して
おりかつ同吹き出し口から船外に常時空気を吹き出して
喫水圧を検出するための検出配管が前記空気配管から分
岐して設けられ、この空気配管に、前記検出配管で検出
された喫水圧をパイロット圧とした出力圧を前記空気チ
ャンバーに加えるエアリレーが設けられているものであ
る（請求項１）。

【００１２】この場合、空気配管から分岐した検出配管
によって喫水圧を検出し、この喫水圧をパイロット圧と
した出力圧をエアリレーで空気チャンバーに加えるた
め、シールリングから船外水に向かって空気を吹き出す
ことなく、空気チャンバーに加える加圧空気の圧力を喫
水の変化に対応して制御できることになる。上記本発明
のシール装置において、空気チャンバーを構成する船内
側のシールリングとこのシールリングの船内側で隣り合
うシールリングとにより油チャンバーを形成する場合に
は、油供給源からの圧油を供給する圧油配管を前記油チ
ャンバーに接続すればよい。

【００１３】

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１に従って具体的
に説明する。図１において、ケーシング３内には、船外
側から船内側に向かって複数のシールリング４〜６が嵌
着され、最も船外側のシールリング４のリップ部を海水
側に、これの船内側で隣り合うシールリング５のリップ
部を船内側に向けて配列することにより空気チャンバー
（船尾空気チャンバー）７が形成されている。また、そ
のシールリング５とこれに隣接するシールリング６のリ
ップ部を船外側に向けて配列することにより、油チャン
バー８が形成されている。

【００１５】空気式喫水計１５から船体船尾において、
軽荷喫水線以下に船外の取り付け位置がある喫水計測用
配管（検出配管）１４を通して、供給空気を船外に放出
することにより検出される放出位置における喫水相当圧
力に等しい空気背圧をパイロット圧として空気チャンバ
ー用エアリレー１６を作動させ、該エアリレー１６の出
力圧が空気配管１１を介して空気チャンバー７に加えら
れている。

【００１６】すなわち、船内に設けたコンプレッサー等
よりなる空気源からの加圧空気を供給する空気配管１１
が空気チャンバー７に接続されており、船外に常時空気
を吹き出して喫水圧を検出するための喫水計測用配管１
４が空気配管１１から分岐して設けられ、この空気配管
１１に、喫水計測用配管１４で検出された喫水圧をパイ
ロット圧とした出力圧を空気チャンバ７に加えるエアリ
レー１６が設けられている。図１に示すように、喫水計
測用配管１４の吹き出し口は船外に直接連通しており、
かかる吹き出し口から空気を船外に直接吹き出すように
することで、喫水の急激な変化にも迅速に追従できるよ
うになっている。

【００１７】また、油タンク１０は、大気開放の重力タ
ンクで、空気チャンバー７の空気圧より高い圧力を油チ
ャンバー８に加えることができるレベルに取り付けられ
ている。そして、空気チャンバー７の下部から船内に通
じるドレン配管１２の船内の端末には、流量制限弁の一
つであるニードル弁１９が取り付けられている。このよ
うな構成によれば、パイロット圧に対して設定圧だけ増
減された出力圧を出力する空気チャンバー用エアリレー
１６の特性により、任意の圧力に調整が可能な空気チャ
ンバー７の圧力は喫水が変動しても常に一定の差圧を以
て喫水に連動して変化するため、シールリング４の負荷
を常時少なく一定にすることができる。

【００１８】また、シールリング４などの異常により空
気チャンバー７に多量の海水が漏洩するという異常時で
も、空気チャンバー７の圧力を海水圧力よりも高くして
空気を海水側に吹き出させたり又は低くして負荷を加え
るなどに調整できるため、シールリング４の差圧を変化
させて漏洩量を減少させることが可能である。一方、ラ
イナー２付近の海水圧力を検出するのに空気チャンバー
７の空気を常時シールリング４のリップ部から海水側へ
吹き出す必要がないため、空気チャンバー７の圧力を海
水圧力よりも低く調整した場合には、シールリング５か
ら油が漏洩しても空気チャンバー７から油が船外に漏れ
出ることはなく、漏洩した油はすべてドレン配管１２を
介して船内に回収されるので、海洋が汚染されることは
ない。更に、この場合には、空気消費量が大幅に減少す
る。

【００１９】また、本実施例では、空気チャンバー７の
下部から船内に通じるドレン配管１２の船内の端末にニ
ードル弁１９を取り付けて、ドレンを直接船内に回収す
るため、流量制限装置を持つ空気抜き管を上部に取り付
けたドレンタンクが不要となる。この場合、空気量を空
気チャンバー７の空気側で絞らないためニードル弁１９
からの排出空気量を多くでき、このため、ニードル弁１
９の閉塞によりドレンの回収はできなくなるということ
は起こりにくく、閉塞により空気が抜けない場合には、
供給空気量計測用の流量計（図示せず）の指示値の低下
により容易に分かる。

【００２０】更に、ドレン配管系の簡素化により配管抵
抗が減少するため、喫水が変化しても空気チャンバー７
に漏れた海水又は油などのドレンを空気と共に、船内の
軽荷喫水線より僅かに低い位置まで強制的に回収でき
る。なお、ニードル弁１９を例えば電磁弁などの開閉弁
に代え、ドレン配管１２にドレン検出器を取り付け、ド
レンがあるときのみ電磁弁を開けても良い。

【００２１】更に、回収したドレンをドレンタンクに集
め、レベル計などによりドレン量の監視を行うことも可
能である。シャフトの振動により発生する油チャンバー
８に圧力変動に対するシールリング５の設定差圧が不足
し、シールリング５の背面から油チャンバー８へ空気が
漏洩する場合には、空気流量計の指示値の増加により容
易に分かる。

【００２２】本実施例では、空気チャンバー７の供給側
で空気量を絞っていないため、空気チャンバー７、空気
配管１１、ドレン配管１２などで空気の漏洩が生じた場
合でも、空気チャンバー７の圧力が低下するまでには余
裕があり、その漏洩は空気配管１１の空気流量計の指示
値の増加により容易に分かる。また、シールリング４，
５の負荷の増加は、例えば、空気チャンバー用エアリレ
ー１６のパイロット圧と出力圧間に差圧計（図示せず）
を設けることにより容易に察知できるので、事前にシー
ルリング４，５の損傷を防止できる。

【００２３】なお、上記の場合の油チャンバー８の圧力
は、大気に開放されている重力式の油タンク１０により
常に一定であるため、喫水の変化に空気チャンバーの圧
力が連動することによりシールリング５の差圧は多少変
動する。従って、喫水変化の大きな船舶には、空気チャ
ンバー用エアリレー１６のパイロット圧又は出力圧をパ
イロット圧とする油タンク用エアリレー（図示せず）を
設け、該エアリレーの出力圧を油チャンバー８に連通す
る重力式の油タンク１０に変えて設ける加圧油タンクに
加えることにより、油チャンバー８の圧力は喫水変化に
連動して変わるので、シールリング５の負荷を常に一定
とすることができる。

【００２４】更に、空気チャンバー７の空気を海水側へ
吹き出さない圧力状態とした場合には、該チャンバー７
に供給する空気中に油などを滴下又はミスト状として入
れることにより、シールリング４，５の潤滑状態を改善
することも可能である。このように本発明の船尾管シー
ル装置では、シール性能、状態監視機能及び保守管理が
向上するばかりでなく、海洋が汚染されることはない。

【００２５】なお、上記実施例においては、空気チャン
バー内にシールリングがない場合について示したが、本
発明は空気チャンバー内にシールリングとしてセグメン
トシール、フローティングシールなどの限定漏洩型シー
ルリング、又はリップ型オイルシールが配列されている
場合にも適用できる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
船外に常時空気を吹き出す検出配管で検出した喫水圧を
パイロット圧としたエアリレーの出力圧を空気チャンバ
ーに加えるようにしたので、喫水圧の検出のためにシー
ルリングから空気を吹き出す必要がない。

【００２７】このため、油側シールリングから油が漏洩
しても、その油が吹き出し空気とともに海洋に漏れるこ
とがなく、海洋汚染を防止できる。また、海水側シール
リングの異常等により空気チャンバーに多量の海水が浸
入する異常時でも、エアリレーの設定圧を変化させるこ
とにより、空気チャンバーの圧力を変えて船外水の浸入
を減少させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す船尾管シール装置の概
略図である。

【図２】本発明を使用しない従来の船尾管シール装置の
概略図である。

【符号の説明】

１ シャフト ２ ライナー ３ ケーシング ４ シールリング ５ シールリング ６ シールリング ７ 空気チャンバー ８ 油チャンバー ９ ドレンタンク １０ 油タンク １１ 空気配管 １２ ドレン配管 １３ 油配管 １４ 検出配管（喫水計測用配管） １５ 空気式喫水計 １６ 空気チャンバー用エアリレー １７ 定流量式圧力制御ユニット １８ ブースターリレー １９ ニードル弁 ２０ ガータースプリング ２１ 流量制限装置 ２２ 油ポンプ ２３ 油循環配管

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シャフト（１）に遊嵌するケーシング
   （３）内に、前記シャフト（１）に摺接して船外水を密
   封するシールリング（４）とこのシールリング（４）の
   船内側で隣り合うシールリング（５）とにより空気チャ
   ンバー（７）が形成され、空気源からの加圧空気を供給
   する空気配管（１１）が前記空気チャンバー（７）に接
   続されている船尾管シール装置において、吹き出し口が船外に直接連通しておりかつ同吹き出し口
   から 船外に常時空気を吹き出して喫水圧を検出するため
   の検出配管（１４）が前記空気配管（１１）から分岐し
   て設けられ、 この空気配管（１１）に、前記検出配管（１４）で検出
   された喫水圧をパイロット圧とした出力圧を前記空気チ
   ャンバー（７）に加えるエアリレー（１６）が設けられ
   ていることを特徴とする船尾管シール装置。
2. 【請求項２】 空気チャンバー（７）を構成する船内側
   のシールリング（５）とこのシールリング（５）の船内
   側で隣り合うシールリング（６）とにより油チャンバー
   （８）が形成され、油供給源 （１０）からの圧油を供給する圧油配管（１
   ３）が前記油チャンバー（８）に接続されている請求項
   １記載の船尾管シール装置。